AT402461B

AT402461B - REMOTE CONTROL FOR A MAINS-SUPPLIED ELECTRICAL DEVICE

Info

Publication number: AT402461B
Application number: AT0004094A
Authority: AT
Original assignee: Koch Walter
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1997-05-26
Also published as: EP0663733A1; ATA4094A

Description

AT 402 461 BAT 402 461 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsteuerung für ein netzgespeistes Elektrogerät, bestehend aus einem Handsender für Lichtsignale, insbesondere im Infrarotbereich, aus einem dem Elektrogerät zugeordneten Empfänger für die Lichtsignale mit einer Auswerteschaltung, die einen das Elektrogerät mit dem elektrischen Netz verbindenden Netzschalter steuert, und aus einer batteriegespeisten Schaltung zur Spannungsversorgung des Empfängers.The invention relates to a remote control for a mains-powered electrical device, consisting of a hand-held transmitter for light signals, in particular in the infrared range, from a receiver for the light signals assigned to the electrical device, with an evaluation circuit that controls a power switch connecting the electrical device to the electrical network, and from a battery-powered circuit for supplying power to the receiver.

Die für die Empfangsbereitschaft des Empfängers einer Infrarot-Fernsteuerung benötigte Energie wird bei netzgespeisten Elektrogeräten im allgemeinen über das an das elektrische Netz angeschlossene Elektrogerät bezogen, das aus diesem Grund auch außerhalb des Betriebes nicht vom Netz abgeschaltet werden kann, wenn die Möglichkeit einer Wiederinbetriebnahme mit Hilfe der Fernsteuerung erhalten bleiben soll. Eine solche Netzfreischaltung von Elektrogeräten kann jedoch aus verschiedenen Gründen erwünscht sein, beispielsweise um den Energieverbrauch des für den Empfänger benötigten Netzteiles dieser Elektrogeräte einzusparen oder die durch solche Netzteile bedingten elektrischen Felder zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist es bekannt (WO-A1 93/09 634), den Empfänger für die Lichtsignale an eine batteriegespeiste Schaltung zur Spannungsversorgung anzuschließen, so daß auch der Empfänger für die Lichtsignale mit dem Elektrogerät vom Netz abgeschaltet werden kann, ohne auf eine Wiederinbetriebnahme über den Handsender verzichten zu müssen, weil die für den Empfang und die Verarbeitung der Lichtsignale sowie für die Betätigung des Netzschalters benötigte Energie der hiefür vorgesehenen Batterie entnommen werden kann. Da der Stromverbrauch der Empfänger bekannter Infrarot-Fernsteuerungen für die Empfangsbereitschaft in bezug auf die Kapazität von üblicherweise in diesem Bereich eingesetzten Batterien vergleichsweise groß ist, kann durch diese bekannte Maßnahme jedoch die Empfangsbereitschaft der Fernsteuerung nur für wenige Tage sichergestellt werden, so daß der Netzteil der Elektrogeräte zur Stromversorgung des Empfängers für seine Empfangsbereitschaft in der Praxis nicht durch Batterien üblicher Kapazität ersetzt wird.The energy required for the reception of the receiver of an infrared remote control is generally obtained in the case of mains-fed electrical devices via the electrical device connected to the electrical network, which for this reason cannot be switched off from the network even outside of operation if the possibility of restarting with the help the remote control should be retained. However, such disconnection of electrical devices from the mains may be desired for various reasons, for example in order to save the energy consumption of the power supply unit of these electrical devices required for the receiver or to avoid the electrical fields caused by such power supply units. For this purpose, it is known (WO-A1 93/09 634) to connect the receiver for the light signals to a battery-powered circuit for the voltage supply, so that the receiver for the light signals can also be switched off from the mains using the electrical appliance, without having to be put back into operation to dispense with the handheld transmitter because the energy required for receiving and processing the light signals and for actuating the power switch can be taken from the battery provided for this purpose. Since the power consumption of the receivers of known infrared remote controls for the readiness to receive in relation to the capacity of batteries normally used in this area is comparatively large, the readiness for reception of the remote control can only be ensured for a few days by this known measure, so that the power supply of the Electrical devices to power the receiver for its readiness to receive in practice is not replaced by batteries of normal capacity.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Fernsteuerung für ein netzgespeistes Elektrogerät der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so verbessern, daß eine Netzfreischaltung des Elektrogerätes mit der Möglichkeit einer Wiederinbetriebnahme durch die Fernsteuerung auch über eine längere Zeitspanne hinweg gewährleistet werden kann.The invention is therefore based on the object to improve a remote control for a mains-powered electrical device of the type described with simple means that a mains isolation of the electrical device with the possibility of restarting by the remote control can be guaranteed even over a longer period of time.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Empfänger über einen Intervallschalter an der batteriegespeisten Schaltung zur Spannungsversorgung anliegt, daß der Intervallschalter mit einem von der Auswerteschaltung steuerbaren Taktgeber vorgesehen ist und daß der Handsender eine Schaltung für ein Startsignal aufweist, dessen Sendezeit die Zeitspanne der Schaltintervalle des Intervallschalters übersteigt.The invention solves this problem in that the receiver is connected to the battery-powered circuit for voltage supply via an interval switch, that the interval switch is provided with a clock generator that can be controlled by the evaluation circuit, and that the hand-held transmitter has a circuit for a start signal, the transmission time of which is the period of time Switching intervals of the interval switch exceeds.

Durch das Vorsehen eines Intervallschaiters, über den der Empfänger an die batteriegespeiste Spannungsversorgung angeschlossen wird, kann die Empfangsbereitschaft des Empfängers auf kurze, sich zyklisch wiederholende Zeitspannen beschränkt werden, was den durchschnittlichen Stromverbrauch des Empfängers über die gesamte Zykluszeit entsprechend herabsetzt. Diese erhebliche, vor allem durch das Verhältnis zwischen den Schließ- und den Öffnungszeiten des Intervallschalters bestimmte Verringerung des Stromverbrauches macht den wirtschaftlichen Einsatz herkömmlicher Batterien für die Energieversorgung des Empfängers zumindest während der Netzfreischaltung des Elektrogerätes möglich. Außerhalb des Betriebes kann daher das Elektrogerät über einen von der Auswerteschaltung des Empfängers gesteuerten Netzschalter vom Netz freigeschaltet werden, um bei einem Steuersignal für die Inbetriebnahme wieder an das Netz angeschlossen zu werden. Es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß der Empfänger vor einer Steuersignalübertragung durch den Handsender zumindest für die Sendezeit der Steuersignalübertragung eingeschaltet bleibt. Zu diesem Zweck weist der Handsender eine Schaltung für ein Startsignal auf, dessen Sendezeit die Zeitspanne der Schaltintervalle des Intervallschalters übersteigt, so daß auch während der intermittierenden Emfpangsbereitschaft des Empfängers das Startsignal sicher empfangen und ausgewertet werden kann. Aufgrund eines empfangenen Startsignals wird über die Auswerteschaltung des Empfängers der Taktgeber für den Intervallschalter im Sinne eines Schließens des Intervallschalters angesteuert und der Emfpänger zumindest für die Sendezeit der sich an das Startsignal anschließenden Steuersignalübertragung ununterbrochen an die Spannungsversorgung angeschlossen. Die Steuersignale können demnach ordnungsgemäß ausgewertet und zur Steuerung des Elektrogerätes eingesetzt werden, das zunächst zur Inbetriebnahme über den Netzschalter wieder an das Netz angeschlossen wird.By providing an interval switch via which the receiver is connected to the battery-powered voltage supply, the receiver's readiness to receive can be limited to short, cyclically repeating periods, which reduces the average power consumption of the receiver over the entire cycle time. This considerable reduction in power consumption, determined primarily by the ratio between the closing and opening times of the interval switch, makes the economical use of conventional batteries for the energy supply of the receiver possible at least while the electrical device is disconnected from the mains. Outside of operation, the electrical device can therefore be disconnected from the mains via a mains switch controlled by the evaluation circuit of the receiver, in order to be reconnected to the mains at a control signal for commissioning. It is only necessary to ensure that the receiver remains switched on before the control signal is transmitted by the hand transmitter, at least for the transmission time of the control signal transmission. For this purpose, the hand-held transmitter has a circuit for a start signal, the transmission time of which exceeds the time interval of the switching intervals of the interval switch, so that the start signal can be reliably received and evaluated even when the receiver is intermittently ready to receive. On the basis of a received start signal, the timing circuit for the interval switch is activated via the evaluation circuit of the receiver in the sense of closing the interval switch and the receiver is connected continuously to the voltage supply at least for the transmission time of the control signal transmission following the start signal. The control signals can therefore be properly evaluated and used to control the electrical device, which is first reconnected to the mains via the mains switch for commissioning.

Da die Empfangsbereitschaft des Empfängers während der Netzfreischaltung des Elektrogerätes ausschließlich auf den sicheren Empfang des Startsignals des Handsenders abgestimmt zu werden braucht, kann die Schließzeit des Intervallschalters gegenüber seiner Öffnungszeit sehr klein gewählt werden. Während der Öffnungszeit des Intervallschalters braucht ja lediglich der Taktgeber für den Steuerschalter mit Energie versorgt zu werden, die bei geeigneter Wahl des Taktgebers in der Gesamtenergiebilanz kaum ins Gewicht fällt. Als Taktgeber kann in diesem Zusammenhang vorteilhaft ein CMOS-Oszillator eingesetzt 2Since the receiver's readiness to receive only needs to be coordinated with the safe reception of the start signal of the handheld transmitter when the electrical device is disconnected from the mains, the closing time of the interval switch can be chosen to be very short compared to its opening time. During the opening time of the interval switch, only the clock for the control switch needs to be supplied with energy, which, with a suitable choice of the clock, hardly matters in the overall energy balance. In this context, a CMOS oscillator can advantageously be used as the clock 2

AT 402 461 B werden. Das periodische Ein- und Ausschalten der Spannungsversorgung des Empfängers erlaubt eine ausreichende Verringerung des Stromverbrauches des Empfängers, um seine Energieversorgung ausschließlich über eine Batterie in wirtschaftlicher Weise sicherstellen zu können, wenn der Empfänger nach jeder Steuersignalübertragung wieder in eine intermittierende Empfangsbereitschaft versetzt wird, die lediglich das Erfassen eines vom Handsender gesendeten Startsignals erlaubt. Mit einem geringfügig größeren Schaltungsaufwand kann die Schaltung zur Spannungsversorgung aber auch zusätzlich an einen Netzteil angeschlossen werden, der mit dem elektrischen Netz über den Netzschalter in Verbindung steht, so daß bei jeder Inbetriebnahme des Elektrogerätes die Spannungsversorgung des Empfängers unter Entlastung der Batterie über das Netz erfolgt. Durch diese Maßnahme wird naturgemäß die Standzeit der Batterie entsprechend verlängert. Die Energieversorgung vom Netz kann selbstverständlich auch zum Laden von aufladbaren Batterien herangezogen werden, die während der Netzfreischaltung des Elektrogerätes die Energieversorgung des Empfängers der Fernsteuerung sicherstellen.AT 402 461 B. The periodic switching on and off of the voltage supply of the receiver allows a sufficient reduction in the power consumption of the receiver in order to be able to ensure its energy supply in an economical manner exclusively by means of a battery if the receiver is put into intermittent reception again after each control signal transmission, which merely does that Detection of a start signal sent by the handheld transmitter allowed. With a slightly larger amount of circuitry, the circuit for the voltage supply can also be connected to a power supply unit, which is connected to the electrical network via the power switch, so that each time the electrical device is started, the voltage supply to the receiver is carried out by relieving the battery on the network . This measure naturally extends the service life of the battery accordingly. The power supply from the network can of course also be used to charge rechargeable batteries, which ensure the power supply of the receiver of the remote control during the disconnection of the electrical device.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigenThe subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Show it

Fig. 1 den Empfänger einer erfindungsgemäßen Fernsteuerung in einem vereinfachten Blockschaltbild undFig. 1 shows the receiver of a remote control according to the invention in a simplified block diagram and

Fig. 2 den Sender dieser Fernsteuerung ebenfalls in einem vereinfachten Blockschaltbild.Fig. 2 shows the transmitter of this remote control also in a simplified block diagram.

Der in der Fig. 1 dargestellte Empfänger einer Infrarot-Fernsteuerung für ein Elektrogerät 1, das über einen Netzschalter 2 an ein elektrischenes Netz angeschlossen ist, besteht im wesentlichen aus einem die Infrarotsignale aufnehmenden Empfangsteil 3, der die empfangenen Lichtsignale in elektrische Signale umwandelt und an eine Auswerteschaltung 4 weiterleitet, die einerseits Steuersignale an das Elektrogerät 1 abgibt und anderseits den Netzschalter 2 ansteuert. Die Spannungsversorgung des Empfängers erfolgt über eine von einer Batterie 5 gespeiste Schaltung 6, an die der Empfangsteil 3 über einen Intervallschalter 7 angeschlossen ist, der von einem Taktgeber 8, vorzugsweise einem CMOS-Oszillator, gesteuert wird. Da der Intervallschalter 7 über den Taktgeber 8 nur für kurze Zeit empfangsbereit geschaltet wird, ergibt sich ein auf die gesamte Periode bezogener mittlerer Stromverbrauch, der sich durch das Verhältnis der Ein-und Ausschaltzeiten des Intervallschalters 7 bestimmt. Geht man beispielsweise von einem Stromverbrauch für die Empfangsbereitschaft des Empfängers von 2 mA und einer Einschaltzeit von 500 us sowie einer Ausschaltzeit von 200 ms aus, so ergbit sich ein auf die gesamte Periode bezogener durchschnittlicher Stromverbrauch von 5 uA. Dies bedeutet, daß bei einer Batterie mit einer Kapazität von z. B. 500 mAh bei einer ununterbrochenen Energieversorgung des Empfängers durch die Batterie eine Standzeit von 250 Stunden erreicht wird, bei der erfindungsgemäßen, intermittierenden Empfangsbereitschaft mit einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 5 uA jedoch eine Standzeit von 100 000 Stunden, wenn der minimale Stromverbrauch des Taktgebers vernachlässigt wird.The receiver shown in Fig. 1 of an infrared remote control for an electrical device 1, which is connected via a power switch 2 to an electrical network, consists essentially of a receiving part 3 receiving the infrared signals, which converts the received light signals into electrical signals and on forwards an evaluation circuit 4, which on the one hand emits control signals to the electrical device 1 and on the other hand controls the power switch 2. The voltage supply of the receiver takes place via a circuit 6 fed by a battery 5, to which the receiving part 3 is connected via an interval switch 7, which is controlled by a clock generator 8, preferably a CMOS oscillator. Since the interval switch 7 is only switched ready to receive for a short time via the clock generator 8, there is an average power consumption related to the entire period, which is determined by the ratio of the on and off times of the interval switch 7. Assuming, for example, a current consumption for the receiver's readiness to receive of 2 mA and a switch-on time of 500 us as well as a switch-off time of 200 ms, the result is an average current consumption of 5 uA related to the entire period. This means that with a battery with a capacity of e.g. B. 500 mAh with an uninterrupted power supply to the receiver by the battery, a service life of 250 hours is achieved, but with the inventive intermittent reception with an average power consumption of 5 uA, however, a service life of 100,000 hours if the minimum power consumption of the clock is neglected .

Trotz der intermittierenden Empfangsbereitschaft des Empfängers muß ein ordnungsgemäßer Empfang und eine ordnungsgemäße Auswertung der vom Handsender gesendeten Steuersignale sichergestellt werden. Zu diesem Zweck wird vom Handsender vor jeder Steuersignalübertragung ein Startsignal gesendet, dessen Sendezeit länger als die Intervallzeit des Intervallschalters 7 ist und beispielsweise der eineinhalbfachen Öffnungszeit des Intervallschalters entspricht, so daß während der Startsignalübertragung der Empfangsteil 3 zumindest einmal an die Spannungsversorgungsschaltung 6 angeschlossen wird und einen Abschnitt des Startsignals empfangen kann, der von der Auswerteschaltung 4 erkannt wird, die den Taktgeber 8 im Sinne eines dauernden Schließens des Intervallschalters 7 für die Zeit der nachfolgenden Steuersignalübertragung ansteuert. Die im Anschluß an das Startsignal übertragenen Steuersignale können daher in üblicher Weise empfangen und für die Steuerung des Elektrogerätes 1 ausgenützt werden, das zur Inbetriebnahme zunächst über den Netzschalter 2 an das elektrische Netz angeschlossen werden muß, wenn ein entsprechendes Steuersignal empfangen wird. Nach der Steuersignalübertragung kann der Intervallschalter 7 über den Taktgeber 8 wieder im Sinne einer intermittierenden Empfangsbereitschaft getaktet werden, und zwar unabhängig vom Betriebszustand des Elektrogerätes 1. Wird das Elektrogerät 1 über ein Steuersignal ausgeschaltet, so kann das Elektrogerät 1 über den Netzschalter 2 vom Netz freigeschaltet werden, weil die Energieversorgung des Empfängers über die Batterie 5 während einer ausreichend langen Standzeit in wirtschaftlicher Weise gewährleistet werden kann.Despite the intermittent readiness of the receiver to receive, proper reception and proper evaluation of the control signals sent by the hand transmitter must be ensured. For this purpose, the hand transmitter sends a start signal before each control signal transmission, the transmission time of which is longer than the interval time of the interval switch 7 and corresponds, for example, to one and a half times the opening time of the interval switch, so that during the start signal transmission the receiving part 3 is connected at least once to the voltage supply circuit 6 and one Can receive section of the start signal, which is recognized by the evaluation circuit 4, which controls the clock generator 8 in the sense of a permanent closing of the interval switch 7 for the time of the subsequent control signal transmission. The control signals transmitted following the start signal can therefore be received in the usual way and used for the control of the electrical device 1, which must first be connected to the electrical network via the power switch 2 when a corresponding control signal is received. After the control signal transmission, the interval switch 7 can be clocked again via the clock generator 8 in the sense of an intermittent readiness to receive, regardless of the operating state of the electrical device 1. If the electrical device 1 is switched off via a control signal, the electrical device 1 can be disconnected from the mains via the mains switch 2 be because the power supply of the receiver can be guaranteed in an economical manner via the battery 5 during a sufficiently long service life.

Um die Energieversorgung des Empfängers während des Betriebes des Elektrogerätes 1 vom elektrischen Netz her zu ermöglichen und die Batterie 5 während dieser Zeit zu entlasten, kann ein mit dem elektrischen Netz über den Netzschalter 2 in Verbindung stehender Netzteil 9 vorgesehen werden, der die Schaltung 6 für die Spannungsversorgung des Empfängers speist, wie dies in der Fig 1 strichpunktiert angedeutet ist.In order to enable the power supply of the receiver during operation of the electrical device 1 from the electrical network and to relieve the battery 5 during this time, a power supply unit 9 connected to the electrical network via the power switch 2 can be provided, which circuit 6 for the voltage supply of the receiver feeds, as is indicated by dash-dotted lines in FIG. 1.

In der Fig. 2 ist der Handsender der Fernsteuerung in einem Blockschaltbild dargestellt. Der über eine Eingabe 10, beispielsweise ein Tastenfeld, steuerbare Signalgeber 11 weist neben der Schaltung 12 für die Steuersignale eine Schaltung 13 für ein Startsignal auf, das vor jeder Steuersignalübertragung an den 32, the hand-held transmitter of the remote control is shown in a block diagram. The signal transmitter 11, which can be controlled via an input 10, for example a keypad, has, in addition to the circuit 12 for the control signals, a circuit 13 for a start signal which is sent to the third signal before each control signal transmission

Claims

AT 402 461 B transmitting part 14 is forwarded, which converts the electrical signals of the signal generator 11 into infrared light signals. This start signal ensures that the receiver is ready to receive, at least for the duration of the subsequent control signal transmission, as has already been stated. The hand transmitter is supplied with energy in a conventional manner via a battery 16 connected to a circuit 15 for voltage regulation. The measures described for an intermittent readiness for reception of the receiver make it possible in an advantageous manner to disconnect electrical devices from the mains outside their operation without having to restart them to do without the infrared remote control. This disconnection of the electrical devices from the mains can take place with a view to saving energy, because the energy consumption of an otherwise necessary power supply unit is eliminated during the disconnection from the mains, or to avoid electrical fields which otherwise occur. These specified main reasons for the mains isolation also determine the main areas of application that arise in connection with electrical devices for remote-controlled drives, for. B. garage doors, blinds, drives for hospital beds u. Like. For remote-controlled devices for the reproduction of sound and image signals, but also for medical devices. 1. Remote control for a mains-powered electrical device, consisting of a hand-held transmitter for light signals, in particular in the infrared range, from a receiver assigned to the electrical device for the light signals with an evaluation circuit that controls a power switch connecting the electrical device to the electrical network, and a battery-powered circuit for supplying power to the receiver, characterized in that the receiver is connected to the battery-powered circuit (6) for supplying voltage via an interval switch (7), that the interval switch (7) is connected to a clock generator (8) which can be controlled by the evaluation circuit (4) and that the hand-held transmitter has a circuit (13) for a start signal, the transmission time of which exceeds the time period of the switching intervals of the interval switch (7).

2. Remote control according to claim 1, characterized in that the circuit (6) for voltage supply is connected to a power supply (9) which is connected to the electrical network via the power switch (2). Including 1 sheet of drawings 4